区块生成方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及区块链技术技术领域，尤其涉及一种区块生成方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

随着互联网技术的不断发展，一种去中心化且公开透明的区块链技术应运而生。区块链技术采用数据区块打破了目前互联网对中心服务器的依赖，网络中产生的所有数据都会被区块生成节点进行记录，并通过数据的广播和其他节点的验证，以形成新的区块并上链至区块链的尾部。待上链区块被确认后，该新的区块被永久记录于区块链中；否则对于得不到确认的区块，将区块中的数据回滚。

现有技术中，从通用性角度考虑，区块链网络中不管采用何种共识机制和参数部署方式，通常采用的上链区块的确认方式均为若某个区块后成功上链6个区块，则表示该区块得到确认，可以被永久记录于区块链中。

相应的，区块的出块时间直接影响事务数据的上链确认速度，缩短每个节点出块的时间能够加快区块的确认。然而鉴于通常区块链网络中发生的事务请求处于稀疏状态而非满负荷状态，当出块时间被大幅缩短时，区块链中会存在大量空区块以及无效区块，导致存储空间的无效占用以及处理及传输资源的浪费。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种区块生成方法、装置、设备及存储介质，能够减少区块链中空区块或无效区块，提高处理及传输资源利用的合理性，节约存储空间。

第一方面，本发明实施例提供了一种区块生成方法，由区块生成节点执行，所述方法包括：

在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据；

若检测到达打包点，则通过打包线程对待打包的事务数据进行打包，生成新区块。

第二方面，本发明实施例提供了一种区块生成装置，配置于区块生成节点中，所述装置包括：

事务请求处理模块，用于在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据；

事务数据打包模块，用于若检测到达打包点，则通过打包线程对待打包的事务数据进行打包，生成新区块。

第三方面，本发明实施例提供了一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所述的区块生成方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的区块生成方法。

本发明实施例在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据，对打包点的检测，当到达打包点时才对待打包的事务数据进行打包生成新区块。本发明实施例通过对打包点的检测，为打包线程对事务数据的打包提供触发条件，以使上链的大部分区块中记录了有效的事务数据，减少了区块链中空区块或无效区块，提高处理及传输资源利用的合理性，节约存储空间。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种区块生成方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种区块生成方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的分叉链的示例图；

图4为本发明实施例三提供的一种确定区块链主链的流程图；

图5为本发明实施例四提供的一种区块生成装置的结构示意图；

图6为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种区块生成方法的流程图，本实施例可适用于至少两个节点按照设定规则轮流出块的共识机制的情况，该方法由区块生成节点执行，可由配置于区块生成节点中的一种区块生成装置来执行。该方法具体包括如下步骤：

s110、在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据。

在本发明具体实施例中，区块链网络可以根据共识机制以及部署的参数，通过选举等方式，使得区块链网络中的至少两个节点可以享有事务处理权，并轮流作为当前的区块生成节点对区块链网络中的事务处理请求进行处理，最终依据处理后的事务处理数据生成新的区块记录于区块链中。每个节点具有一个区块生成周期，在该区块生成周期内产生至少两个区块，通常为数十或数百量级。示例性的，委托权益证明机制(delegatedproofofstake，dpos)是一种典型的轮流出块的共识机制，其预先选举出若干个候选出块节点，通常可以为21个，每个候选出块节点轮流作为区块生成节点进行出块。例如eos系统，其采用dpos作为共识机制，在区块生成节点的出块过程中，eos中每个节点的记账时间周期为10分钟；百度的超级链中每个候选出块节点的区块生成周期可配置，一般默认也是10分钟。

本实施例中，节点所采用的区块链共识机制为轮流出块共识机制。本机节点是指区块链网络中可以轮流作为区块生成节点的节点，即根据共识机制预先选举出的至少两个候选出块节点之一。本实施例将事务请求处理和打包生成新区块分为两类线程分开处理，即启动用于事务请求处理的事务处理类线程和用于打包生成新区块的打包线程。其中，事务处理类线程持续处理接收到的事务请求，形成事务数据并缓存成为队列，事务处理类线程的数量可以为若干个，进而串行或并行处理区块链网络中的事务请求；打包线程在到达设定打包点之后，从缓存队列中提取符合打包要求的事务处理数据，打包形成新的区块并发送至区块链网络中进行验证和确认，打包线程的数量可以为1个，按时间顺序动态确定打包点对事务数据进行打包生成新区块。起始处理时间是指本机节点开始启动事务处理类线程进行事务请求处理的起始时间点。可以理解的是，起始处理时间可以为本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间，也可以早于起始出块时间，即在节点间过度时间内就可以启动事务处理类线程进行事务请求处理。

具体的，起始出块时间是依据前一个区块生成节点的区块生成周期和节点间过渡时间确定的，在检测到达本机节点的起始处理时间之前，从本机部署的共识机制数据中获取节点间过渡时间，并将前一个区块生成节点的区块生成周期的终止出块时间和节点间过渡时间之和，作为本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间。可以理解的是，若区块链网络中的共识机制中预先规定了等长的区块生成周期时间长度，则依据规定的等长事务处理时间长度、节点间过渡时间以及各候选出块节点的轮流顺序，可以预先确定各个节点的区块生成周期；或者随时确定前一个区块生成节点的区块生成周期的终止出块时间，通过与节点间过渡时间求和确定本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间。若区块链网络中的共识机制的节点切换规则中预先规定了时间和/或空间等多维度阈值信息，则依据节点切换规则确定前一个区块生成节点的区块生成周期的终止出块时间，通过与节点间过渡时间求和确定本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间。进而获取本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间，作为起始处理时间。为了保证前一个区块生成节点的尾部区块的生成和传入至区块链网络中，本实施例中的节点间过渡时间大于节点内出块时间，其中节点内出块时间为单个节点的区块生成周期内的出块间隔。

具体的，本实施例还可以通过向上一节点或全部节点进行询问的方式，可以以区块id等区块信息为依据，若检测到本机节点成功接收到前一区块生成节点的尾部区块，则将当前时间作为起始处理时间。相应的，若前一区块生成节点的尾部区块在节点间过渡时间内早于起始出块时间，则在一定程度上本机节点可以提前处理事务请求，即充分利用等待时间即节点间过渡时间进行事务请求处理。避免了当区块链中的事务请求较多时事务请求容易积累处理不及时的问题，同时提高了出块的效率和块内事务数据的时效性。

本实施例在检测到达本机节点的起始处理时间时，利用至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据，并缓存成为队列。

s120、若检测到达打包点，则通过打包线程对待打包的事务数据进行打包，生成新区块。

在本发明具体实施例中，打包点是指打包线程开始执行打包生成新区块的起始时间点，当检测到达打包点时，则利用打包线程对待打包的事务数据进行打包，生成新区块。本实施例采用动态确定打包点的方式，依据当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度和/或待打包的事务数据的尺寸，检测是否到达打包点。

本实施例可以从时间维度，即通过设定打包时间间隔阈值来确定打包点；还可以从空间维度，即通过设定事务打包尺寸阈值即当前队列中缓存的事务数据的数据量来确定打包点。两种条件可以独立也可以交叉组合作为打包点的确定依据。

具体的，依据上述两种可以分为如下至少三种打包点确定情况。情况一，若当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度等于或大于第一打包时间间隔阈值，则检测到到达打包点。情况二，若待打包的事物数据的尺寸大于或等于第一事务打包尺寸阈值，则检测到到达打包点。情况三，若当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度等于或大于第二打包时间间隔阈值，且待打包的事务数据的尺寸大于第二事务打包尺寸阈值，则检测到到达打包点。

在本发明具体实施例中，由于采用动态的打包点确定方式，打包点不稳定且不可预测，因此容易导致区块链分叉的情况，以使区块链容易受到最长链攻击。进而本实施例还可以根据新型的最长链确定算法来，在检测到区块链存在至少两个分叉链时确定主链。具体的，若检测到区块链存在至少两个分叉链，则确定各分叉链中各区块的权重；依据各分叉链所包含的区块的权重，确定各分叉链的权重；依据各分叉链的权重从分叉链中确定主链，并将主链之外的分叉链回滚。

本实施例的技术方案，在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据，对打包点的检测，当到达打包点时才对待打包的事务数据进行打包生成新区块。本发明实施例通过对打包点的检测，为打包线程对事务数据的打包提供触发条件，以使上链的大部分区块中记录了有效的事务数据，减少了区块链中空区块或无效区块，提高处理及传输资源利用的合理性，节约存储空间。

实施例二

本实施例在上述实施例一的基础上，提供了区块生成方法的一个优选实施方式，能够依据多维度信息来检测打包点。图2为本发明实施例二提供的一种区块生成方法的流程图，如图2所示，该方法包括以下具体步骤：

s210、确定本机节点的起始处理时间。

在本发明具体实施例中，起始处理时间是指本机节点开始启动事务处理类线程进行事务请求处理的起始时间点。可以理解的是，起始处理时间可以为本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间，也可以早于起始出块时间，即在节点间过度时间内就可以启动事务处理类线程进行事务请求处理。

可选的，获取本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间，作为起始处理时间。

本实施例中，起始出块时间是依据前一个区块生成节点的区块生成周期和节点间过渡时间确定的。在检测到达本机节点的起始处理时间之前，从本机部署的共识机制数据中获取节点间过渡时间，并将前一个区块生成节点的区块生成周期的终止出块时间和节点间过渡时间之和，作为本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间。为了保证前一个区块生成节点的尾部区块的生成和传入至区块链网络中，本实施例中的节点间过渡时间大于节点内出块时间，其中节点内出块时间为单个节点的区块生成周期内的出块间隔。

示例性的，节点采用轮流出块共识机制，假设共识机制中预先规定等长的区块生成周期时间长度为10分钟，规定节点间过渡时间为3秒，当前节点ai正在出块，且出完之后轮到节点ai+1出块。若节点ai+1为本机节点，则从本机部署的共识机制数据中获取节点间过渡时间即3秒。假设节点ai出完最后一个块，其区块生成周期为00:00:00至00:10:00，则节点ai的终止出块时间为00:10:00。将终止出块时间与节点间过渡时间求和，则确定本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间为00:10:03，因此本机节点的起始处理时间可以为00:10:03。

可选的，若检测到本机节点成功接收到前一区块生成节点的尾部区块，则将当前时间作为起始处理时间。

本实施例中，鉴于同一节点生成的区块均是依据时间顺序排列的，因此可以通过向上一节点或全部节点进行询问的方式，可以以区块id等区块信息为依据，若检测到本机节点成功接收到前一区块生成节点的尾部区块，则表示前一区块生成节点已完成事务请求处理形成事务数据，依据事务数据生成的新区块已成功传入至区块链网络中，且本机节点成功接收到了该新区块。进而本机节点可以在该新区块之后进行后续区块的上链，避免产生分叉现象。因此可以将检测到本机节点成功接收到前一区块生成节点的尾部区块的当前时间作为起始处理时间。

示例性的的，在上述示例中，若本机节点通过向上一节点或全部节点进行询问，在00:10:02时确定本机节点成功接收到前一区块生成节点的尾部区块，则本机节点的起始处理时间可以为00:10:02。

s220、在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据。

在本发明具体实施例中，在获取到本机节点的起始处理时间之后，即可对时间进行实时检测。若检测到达本机节点的起始处理时间，则利用至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据，并缓存成为队列。

s230、依据当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度和/或待打包的事务数据的尺寸，检测是否到达打包点。

在本发明具体实施例中，在获取到本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间之后，即可对时间进行实时检测。若检测到达本机节点的起始出块时间，则打包线程即可对缓存队列中的事务数据进行打包生成新区块，并在后续的事务数据打包的过程中，依据当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度和/或待打包的事务数据的尺寸，检测是否到达打包点。若检测到到达打包点，则打包线程进行打包生成下一个新区块。其中，本实施例可以从时间维度，即通过设定打包时间间隔阈值来确定打包点；还可以从空间维度，即通过设定事务打包尺寸阈值即当前队列中缓存的事务数据的数据量来确定打包点。两种条件可以独立也可以交叉组合作为打包点的确定依据。

可选的，若当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度等于或大于第一打包时间间隔阈值，则检测到到达打包点。

本实施例中，第一打包时间间隔可以为该条件设置情况下的最小打包时间间隔，即在时间上只要满足最小打包时间间隔，就进行打包生成新区块。

示例性的，假设第一打包时间间隔即最小打包时间间隔为0.1秒，则在本机节点依据起始出块时间打包并生成第一个新区块之后，只要当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度等于或大于0.1秒，则检测到到达打包点，打包线程进行打包生成新区块。

可选的，若待打包的事物数据的尺寸大于或等于第一事务打包尺寸阈值，则检测到到达打包点。

本实施例中，第一事务打包尺寸阈值可以为该条件设置情况下对事务数据进行限定的数据量阈值，即当缓存中的事务数据的数据量达到第一事务打包尺寸阈值时，就对该事务数据进行打包生成新区块。或者，第一事务打包尺寸阈值可以为该条件设置情况下对事务数据的条数进行限定的数量阈值，即当缓存中的事务数据的条数达到第一事务打包尺寸阈值时，就对该事务数据进行打包生成新区块。

示例性的，假设第一事务打包尺寸阈值为100兆，则在本机节点依据起始出块时间打包并生成第一个新区块之后，只要当前缓存队列中的事务数据的数据量大于或等于100兆，则检测到到达打包点，打包线程进行打包生成新区块。或者，假设第一事务打包尺寸阈值为5条，则在本机节点依据起始出块时间打包并生成第一个新区块之后，只要当前缓存队列中已缓存了5条事务数据，则检测到到达打包点，打包线程进行打包生成新区块。

可选的，若当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度等于或大于第二打包时间间隔阈值，且待打包的事务数据的尺寸大于第二事务打包尺寸阈值，则检测到到达打包点。

本实施例中，第二打包时间间隔可以为该条件设置情况下的最小打包时间间隔，第二事务打包尺寸阈值可以为情况三下对打包区块中的事务数据进行限定的数据量阈值或数量阈值，即在满足最小打包时间间隔且缓存中的事务数据的数据量或数量达到第二事务打包尺寸阈值时，就对该事务数据进行打包生成新区块。

示例性的，假设第二打包时间间隔为0.1秒，第二事务打包尺寸阈值为100兆，则在本机节点依据起始出块时间打包并生成第一个新区块之后，当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度等于或大于0.1秒，且当前缓存队列中的事务数据的数据量大于或等于100兆，则检测到到达打包点，打包线程进行打包生成新区块。

除此之外，本实施例还可以在只要满足最小打包时间间隔的条件下，当缓存中一有事务处理类线程处理形成的事务数据，就对该事务数据进行打包生成新区块。或者，本实施例还可以同时设定最大打包时间间隔，则只要在最大打包时间间隔内，就对满足数据量阈值或数量阈值的事务数据进行打包生成新区块。或者，即使队列中缓存的事务数据的数据量或数量不满足数据量阈值或数量阈值，但只要满足最大打包时间间隔，就对事务数据进行打包生成新区块。本实施例还可以实现上述情况以外的条件组合情况，本实施例不对每种情况进行一一列举，任何能够对时间和/或空间维度条件进行合理组合的情况都可以应用于本示例中。

s240、若检测到达打包点，则通过打包线程对待打包的事务数据进行打包，生成新区块。

在本发明具体实施例中，依据预先设置的打包点检测条件，若检测到达打包点，则利用打包线程，对符合该检测条件的事务数据进行打包生成新区块。

s250、若检测到区块链存在至少两个分叉链，则确定各分叉链中各区块的权重。

在本发明具体实施例中，由于采用动态的打包点确定方式，打包点不稳定且不可预测，因此容易导致区块链分叉的情况，以使区块链容易受到最长链攻击。进而本实施例还可以根据新型的最长链确定算法来，在检测到区块链存在至少两个分叉链时确定区块链的主链。

本实施例中，区块链中各区块中的区块数据不仅包含区块体中所记录的事务数据，而且还包含区块头信息，例如上一区块头哈希值、时间戳即区块生成时间、工作量难度以及merkle根即可信树等区块标识信息。由于网络中的每个节点几乎都可以观察到整个网络内各个区块中的数据，以实现全部节点对网络数据的监督。因此区块链系统中具有区块链存储权限的节点均可以检测是否存在分叉链，若任一节点检测到区块链存在至少两个分叉链，则需要从至少两个分叉链中确定主链。具体的，可以通过如下方式确定是否产生分叉链：若检测到至少两个区块中的时间戳的时间差小于一定的时间阈值，即该至少两个区块的生成时间非常接近；或者，若检测到至少两个区块中的上一区块头哈希值相同，则视为区块链中有分叉链产生。本实施例不对分叉现象的检测方式进行限定，任何可以检测区块链分叉现象的检测方式都可以应用到本实施例中。可以采用上述任意一种分叉链的检测方式，或者根据实际情况，采用其中至少两种的结合来实现对分叉链的检测。

具体的，在本实施例中，分叉区块是指分叉现象产生之前的区块链的尾部区块，即分叉区块之后产生了分叉现象。相应的，分叉链是以分叉区块的下一个区块为分叉链的起始区块来延长分叉链的。图3为分叉链的示例图，如图3所示，在区块1之后产生了分叉现象，区块1为分叉区块；区块2为分叉链(1)的起始区块，与其后的区块3共同构成了当前的分叉链(1)；区块4为分叉链(2)的起始区块，与其后的区块5和6共同构成了当前的分叉链(2)。当分叉链的起始区块上链至区块链中即分叉现象产生时，由于出块时间缩短，因此本机节点作为当前区块生成节点时存在还未接收到前一区块生成节点尾部区块的情况，导致再生成新区块时产生分叉现象，相应的该至少两条分叉链的增长速度也是不一样的。在一段时间之后，不同分叉链上区块所存储的事物数据有所不同。

本实施例为了保证网络中区块链数据的唯一性，本实施例可以在检测到分叉现象时，或者，当区块生成节点完成对一段时间内或一定数量的事务请求进行处理和事务数据记录时，就开始对各分叉链中所包含的区块信息进行检测和判断，使区块链中的所有节点可以遵循统一的区块权重设置算法，依据具体权重设定规则，为分叉链中的各个区块设置不同的权重，以根据分叉链的权重选择主链。

在本实施例中，对于满足某种区块链攻击类型的区块权重的设定，可以依据分叉链中各区块之间的关联关系以及各区块的工作量难度、时间戳和所属区块生成节点等多维度信息，对多种区块链攻击类型进行分析，依据攻击类型与区块信息之间的关联关系，以此确定攻击类型的形成条件。并以此形成条件作为预设条件来检测和判断分叉链所属的攻击类型，从而根据攻击类型有针对性的为分叉链中各区块的权重进行设定，即生成各攻击类型与权重设定规则之间的关联关系。

具体的，本实施例还可以依据分叉链的区块信息判断是否存在恶意丢弃区块的现象。例如，恶意端掌握了一个算力强大的节点，生成更多的区块以形成并延长分叉链来恶意丢弃正确区块。也就是说，可以通过检测分叉链中自分叉起始区块起，其后一定数量的区块均产生于与该分叉起始区块的区块生成节点相同的节点。从而将恶意端节点所形成的区块的权重设置为一个较低的数值，甚至为0，以此降低恶意端产生的较长的分叉链中的区块的权重。

示例性的，如图3所示，假设区块1、2和3为上一区块生成节点ai产生的区块，区块4、5和6为当前区块生成节点ai+1产生的区块。若区块链系统中某一节点通过对网络中各区块的区块数据进行观察，检测到区块2和4中的上一区块头哈希值相同，则判断区块2和4的上一区块为同一区块即区块1，因此判定区块链产生分叉现象。区块链系统中的所有节点可以遵循统一的区块权重设置算法，检测并依据两个分叉链上的区块信息，为分叉链中的各个区块设置不同的权重。

在上述示例中，假设节点ai+1是恶意端所掌握的用于攻击的节点，则恶意端为了丢弃节点ai在区块2和3中记录的事务数据，在区块1之后形成分叉链(2)并进行延长。因此为了防止由于分叉链(2)的长度较长而直接被确定为主链，本实施例依据分叉链中的区块信息为各区块设置权重。进而，可以设定与基于最长链的恶意攻击相关联的权重设定规则为：将两个分叉起始区块的权重设定为1，若第一条分叉链中分叉起始区块之后区块的区块生成节点与该分叉起始区块的区块生成节点不同，则可以将这些区块的权重设置为1；而将第二条分叉链上自分叉起始区块之后的区块的权重设定为0，以使作为双花攻击的区块无效掉。因此，依据这种恶意丢弃区块的攻击与权重设定规则之间的关联关系，以及分叉链后续的区块接入情况，完成对各分叉链中各区块权重的确定。

s260、依据各分叉链所包含的区块的权重，确定各分叉链的权重。

在本发明具体实施例中，基于各区块的权重来确定分叉链的权重，可以将分叉链中所包含的各区块的权重求和得到该分叉链的权重，以此作为分叉链评判的依据，而不是单纯地以分叉链所包含的区块数量来评判各分叉链的认可程度。

示例性的，在上述基于最长链的恶意攻击的示例中，由于此类攻击通常发生在节点切换的情况下，因此分叉链(1)的后续由新节点产生区块并并入分叉链中，进而分叉链(1)的权重大于1。而由于恶意节点恶意延长分叉链(2)，因此分叉链(2)中区块的区块生成节点均为同一节点即恶意节点，因此分叉链(2)中除了起始区块之外的区块的权重均设置为0，进而分叉链(2)的权重仅为1。

s270、依据各分叉链的权重从分叉链中确定主链，并将所述主链之外的分叉链回滚。

在本发明具体实施例中，由于对区块进行权重的设置，区块权重相当于网络对该区块的认可度，因此可以依据各分叉链的权重从全部分叉链中将权重最大的分叉链确定为区块链的主链。而为了保证网络中区块链数据的唯一性，将被选为主链的分叉链之外的所有分叉链视为无效，并将其中的事务数据恢复至上一次被视为正确的主链。需要说明的是，s250-s270提供的主链确定方法可以由区块链网络中各同步有区块链的节点执行。

示例性的，在上述基于最长链的恶意攻击示例中，由于分叉链(1)的权重大于1，而分叉链(2)的权重仅为1，分叉链(1)的权重大于分叉链(2)的权重，进而将分叉链(1)确定为区块链的主链，而避免将区块数量较多的分叉链(2)即最长链直接确定为主链。由于事务处理权或区块生成权的争夺以及事务数据的处理是要付出很大工作量，克服较高的工作量难度才能完成的，因此为区块设置不同的权重，基于区块权重的主链确定方式在不影响正常区块链的延伸的情况下，有利于增加恶意端对区块链的攻击成本，降低恶意端的攻击成功率。

值得注意的是，本实施例是对分叉现象中存在攻击情况时的区块权重设定的举例，而本发明实施例还可以应用于分叉现象中的非攻击类型情况时的分叉链区块权重设定。因此，本发明实施例适用于分叉现象中的所有情况，无论是正常节点还是具有攻击性的恶意节点，区块链系统中的所有节点可以遵循统一的分叉链中区块权重的设置算法，当区块链系统中出现分叉现象时都可以实现基于分叉链权重的主链确定方法。

本实施例的技术方案，通过对其实处理时间的确定，在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据；并依据当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度和/或待打包的事务数据的尺寸，检测是否到达打包点，若检测到到达打包点，对待打包的事务数据进行打包生成新区块；并对区块链网络中的分叉现象进行检测，在区块链产生分叉链时通过为分叉链中的每个区块设置不同的权重，从而获得每条分叉链的权重，以此依据各分叉链的权重从分叉链中确定主链，并将主链之外的分叉链回滚。本发明实施例通过对打包点的检测，为打包线程对事务数据的打包提供触发条件，以使上链的大部分区块中记录了有效的事务数据，减少了区块链中空区块或无效区块，提高处理及传输资源利用的合理性，节约存储空间。同时通过根据分叉链的具体情况为分叉链中的各个区块设置不同的权重，将各区块在区块链中的实际比重进行提前的合理分配，从而基于分叉链的权重从分叉链中确定主链，提高了主链确定的合理性。并且在一定程度上避免了在区块生成节点切换过程中，前一个区块生成节点的尾部区块被后一个区块生成节点恶意丢弃的问题，增加后一个区块生成节点的作恶成本，降低了恶意攻击成功率。

实施例三

本实施例在上述实施例一的基础上，提供了区块生成方法的一个优选实施方式，能够在区块链分叉时确定主链。图4为本发明实施例三提供的一种确定区块链主链的流程图，如图4所示，该方法包括以下具体步骤：

s410、在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据。

在本发明具体实施例中，在获取到本机节点的起始处理时间之后，即可对时间进行实时检测。若检测到达本机节点的起始处理时间，则利用至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据，并缓存成为队列。

s420、若检测到达打包点，则通过打包线程对待打包的事务数据进行打包，生成新区块。

在本发明具体实施例中，采用动态确定打包点的方式，依据当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度和/或待打包的事务数据的尺寸，检测是否到达打包点。当检测到达打包点时，则利用打包线程对待打包的事务数据进行打包，生成新区块。

s430、若检测到区块链存在至少两个分叉链，依据各分叉链中包含的区块信息确定目标攻击类型。

在本发明具体实施例中，由于恶意端的攻击目的在于让自己非法的事务数据变得有效以从中获利，因此常见的攻击类型大部分属于基于最长链的主链确定方法的攻击方式，例如双花攻击。以使恶意端非法的分叉链延长为最长链，从而丢弃区块链中正确的区块。可以依据分叉链中各区块之间的关联关系以及各区块的工作量难度、时间戳和所属区块生成节点等多维度信息，对多种区块链攻击类型进行分析，依据攻击类型与区块信息之间的关联关系，以此确定攻击类型的形成条件。

在本实施例中由于网络中的每个节点几乎都可以观察到整个网络内各个区块中的数据，以实现全部节点对网络数据的监督。因此区块链系统中具有区块链存储权限的节点均可以检测是否存在分叉链，若任一节点检测到区块链存在至少两个分叉链，则需要从至少两个分叉链中确定主链。具体的，可以通过如下方式确定是否产生分叉链：若检测到至少两个区块中的时间戳的时间差小于一定的时间阈值，即该至少两个区块的生成时间非常接近；或者，若检测到至少两个区块中的上一区块头哈希值相同，则视为区块链中有分叉链产生。可以采用上述任意一种分叉链的检测方式，或者根据实际情况，采用其中至少两种的结合来实现对分叉链的检测。进而在检测到分叉现象时，或者，当区块生成节点完成对一段时间内或一定数量的事务请求进行处理和记录时，就开始对各分叉链中所包含的区块信息进行检测和判断，依据各攻击类型的形成条件以及分叉链中各区块之间的关联关系、各区块的工作量难度、时间戳以及所属区块生成节点等多维度信息，确定分叉链当前所受到的目标攻击类型。

示例性的，双花攻击的形成条件可以为：在比特币转账场景中，当产生两条分叉链时，若每条分叉链中分叉起始区块的区块生成节点相同，且其中一条分叉链上自分叉起始区块之后区块的区块生成节点也为上述区块生成节点，此时可以确定双花攻击为分叉链的目标攻击类型。

s440、依据预设的攻击类型与权重设定规则之间的关联关系，确定目标攻击类型所关联的目标权重设定规则。

在本发明具体实施例中，依据各攻击类型的形成条件来检测和判断分叉链所属的攻击类型，从而根据攻击类型有针对性的为分叉链中各区块的权重进行设定，即生成各攻击类型与权重设定规则之间的关联关系，以抑制或者防止恶意端的攻击，增加恶意端的攻击成本，降低攻击的成功率。

示例性的，依据双花攻击的形成条件以及其带来的危害，可以设定与双花攻击相关联的权重设定规则为：若分叉链中任一区块的区块生成节点与该区块的上一个区块的区块生成节点不相同，则设置该区块的权重为1；若该区块的区块生成节点与该区块的上一区块的区块生成节点相同，且该区块的上一区块为分叉区块，则将该区块的权重设置为1；若该区块的区块生成节点与该区块的上一区块的区块生成节点相同，且该区块的上一区块不为分叉区块，则将该区块的权重设置为0。

s450、依据目标权重设定规则确定分叉链中各区块的权重。

在本发明具体实施例中，依据目标权重设定规则，为分叉链中满足目标权重设定规则的各个区块设定对应的权重。

可选的，对于大部分基于最长链来恶意丢弃区块的攻击方式，可以进行如下权重的通用设置：若分叉链中任一当前区块的区块生成节点与该当前区块的上一个区块的区块生成节点不相同，则设置该当前区块的权重为第一数值；若该当前区块的区块生成节点与该当前区块的上一区块的区块生成节点相同，且上一区块为分叉区块，则将该当前区块的权重设置为第一数值；若该当前区块的区块生成节点与该当前区块的上一区块的区块生成节点相同，且上一区块不为分叉区块，则将该当前区块的权重设置为第二数值；其中，第一数值大于第二数值。

在本实施例中，可以理解的是，通过上述攻击类型的识别，依据分叉链中的区块信息，将分叉链中的正确区块设置较大的权重，将分叉链中错误区块设置较小的权重，通过对分叉链中的区块设置不同的权重，以此来有效降低甚至消除恶意区块的认可度，从而无效掉恶意端恶意延长的分叉链，保护了区块链中的正确区块。

s460、依据各分叉链所包含的区块的权重，将分叉链中所包含的各区块的权重求和得到分叉链的权重。

在本发明具体实施例中，基于各区块的权重来确定分叉链的权重，可以将分叉链中所包含的各区块的权重求和得到该分叉链的权重，以此作为分叉链评判的依据，而不是单纯地以分叉链所包含的区块数量来评判各分叉链的认可程度。

s470、依据各分叉链的权重从分叉链中确定主链，并将主链之外的分叉链回滚。

在本发明具体实施例中，由于对区块进行权重的设置，区块权重相当于区块链网络对该区块的认可度，因此可以依据各分叉链的权重从全部分叉链中将权重最大的分叉链确定为区块链的主链。而为了保证网络中区块链数据的唯一性，将被选为主链的分叉链之外的所有分叉链视为无效，并将其中的事务数据恢复至上一次被视为正确的主链。

本实施例的技术方案，在区块链产生分叉链时，或者当区块生成节点完成对一段时间内或一定数量的事务请求进行处理和记录时，通过对分叉链所属目标攻击类型的识别，确定目标攻击类型所关联的目标权重设定规则，从而依据目标权重设定规则为分叉链中的每个区块设置不同的权重。或者利用通用的权重设定规则，为识别为基于最长链来恶意丢弃区块的攻击方式对应的分叉链进行区块权重的设定。从而获得每条分叉链的权重，以此将权重最大的分叉链确定为主链，并将主链之外的分叉链中的事物数据回滚。本发明实施例通过对分叉链所属攻击类型以及权重设定规则的确定，为分叉链中的每个区块对应权重的设置，以此来降低甚至消除非法区块的认可度，从而将恶意端专门延长的分叉链无效掉，保护了区块链中的正确区块，能够基于分叉链的权重从分叉链中确定主链，在一定程度上避免了在区块生成节点切换过程中，前一个区块生成节点的尾部区块被后一个区块生成节点恶意丢弃的问题，增加后一个区块生成节点的作恶成本，降低了恶意攻击成功率。

实施例四

图5为本发明实施例四提供的一种区块生成装置的结构示意图，本实施例可适用于至少两个节点按照设定规则轮流出块的共识机制的情况，该装置配置于区块生成节点中，可实现本发明任意实施例所述的区块生成方法。该装置具体包括：

事务请求处理模块510，用于在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据；

事务数据打包模块520，用于若检测到达打包点，则通过打包线程对待打包的事务数据进行打包，生成新区块。

起始出块时间确定模块530，用于在检测到达本机节点的起始处理时间之前，获取本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间，作为所述起始处理时间，其中所述起始出块时间是依据前一个区块生成节点的区块生成周期和节点间过渡时间确定的。

可选的，所述节点间过渡时间大于节点内出块时间，所述节点内出块时间为单个节点的区块生成周期内的出块间隔。

可选的，所述起始出块时间确定模块530还具体用于：

将前一个区块生成节点的区块生成周期的终止出块时间和所述节点间过渡时间之和，作为本机节点在本次区块生成周期的起始出块时间。

进一步的，所述装置还包括：

起始处理时间确定模块540，用于在检测到达本机节点的起始处理时间之前，若检测到本机节点成功接收到前一区块生成节点的尾部区块，则将当前时间作为起始处理时间。

可选的，所述事务数据打包模块520具体用于：

依据当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度和/或待打包的事务数据的尺寸，检测是否到达打包点。

可选的，所述事务数据打包模块520具体用于：

若当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度等于或大于第一打包时间间隔阈值，则检测到到达打包点。

可选的，所述事务数据打包模块520具体用于：

若待打包的事物数据的尺寸大于或等于第一事务打包尺寸阈值，则检测到到达打包点。

可选的，所述事务数据打包模块520具体用于：

若当前时间与本机节点生成的上一区块生成时间之间的时间长度等于或大于第二打包时间间隔阈值，且待打包的事务数据的尺寸大于第二事务打包尺寸阈值，则检测到到达打包点。

进一步的，所述装置还包括：

区块权重确定模块550，用于若检测到区块链存在至少两个分叉链，则确定各分叉链中各区块的权重；

分叉链权重确定模块560，用于依据各分叉链所包含的区块的权重，确定各分叉链的权重；

主链确定模块570，用于依据各分叉链的权重从分叉链中确定主链，并将所述主链之外的分叉链回滚。

可选的，所述区块权重确定模块550，包括：

攻击类型确定单元5501，用于依据各分叉链中包含的区块信息确定目标攻击类型；

权重规则确定单元5502，用于依据预设的攻击类型与权重设定规则之间的关联关系，确定所述目标攻击类型所关联的目标权重设定规则；

区块权重确定单元5503，用于依据所述目标权重设定规则确定所述分叉链中各区块的权重。

可选的，所述区块权重确定模块550具体还用于：

若所述分叉链中任一当前区块的区块生成节点与所述当前区块的上一个区块的区块生成节点不相同，则设置所述当前区块的权重为第一数值；

若所述当前区块的区块生成节点与所述当前区块的上一区块的区块生成节点相同，且所述上一区块为分叉区块，则将所述当前区块的权重设置为所述第一数值；

若所述当前区块的区块生成节点与所述当前区块的上一区块的区块生成节点相同，且所述上一区块不为分叉区块，则将所述当前区块的权重设置为第二数值；

其中，所述第一数值大于所述第二数值。

可选的，所述分叉链权重确定模块560具体用于：

将所述分叉链中所包含的各区块的权重求和得到所述分叉链的权重。

可选的，所述主链确定模块570具体用于：

确定权重最大的分叉链作为主链。

本实施例的技术方案，通过各个功能模块之间的相互配合，实现了起始出块时间的确定、区块接收的检测、起始处理时间的确定、事务请求的处理、事务数据的缓存、打包点的检测、事务数据的打包、区块的生成、分叉链的检测、区块权重的设置、分叉链权重的设置以及主链的确定等功能。本发明实施例通过对打包点的检测，为打包线程对事务数据的打包提供触发条件，以使上链的大部分区块中记录了有效的事务数据，减少了区块链中空区块或无效区块，提高处理及传输资源利用的合理性，节约存储空间。同时通过根据分叉链的具体情况为分叉链中的各个区块设置不同的权重，将各区块在区块链中的实际比重进行提前的合理分配，从而基于分叉链的权重从分叉链中确定主链，提高了主链确定的合理性。并且在一定程度上避免了在区块生成节点切换过程中，前一个区块生成节点的尾部区块被后一个区块生成节点恶意丢弃的问题，增加后一个区块生成节点的作恶成本，降低了恶意攻击成功率。

实施例五

图6为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图，图6示出了适于用来实现本发明实施例实施方式的示例性设备的框图。图6显示的设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

图6显示的设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，设备12以通用计算设备的形式表现。设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理器16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。

设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明实施例各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明实施例所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备12交互的设备通信，和/或与使得该设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且，设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器16通过运行存储在系统存储器28中的多个程序中的至少一个程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的区块生成方法。

实施例六

本发明实施例六还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(或称为计算机可执行指令)，该程序被处理器执行时用于执行一种区块生成方法，该方法包括：

在检测到达本机节点的起始处理时间时，通过至少一个事务处理类线程对事务请求进行处理生成事务数据；

若检测到达打包点，则通过打包线程对待打包的事务数据进行打包，生成新区块。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或设备上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。